Ondate di calore in Europa: come mantenere gli edifici freschi in modo sostenibile?

Le temperature in Europa stanno aumentando più del doppio rispetto alla media globale, con ondate di calore sempre più estreme. La domanda di raffreddamento sostenibile negli edifici è in aumento e, secondo un documento dell’Agenzia europea dell’ambiente (EEA), vi è la necessità di edifici efficienti dal punto di vista energetico, utilizzare soluzioni di raffreddamento passivo e in grado di proteggere le persone dalle ondate di calore e contribuire alla salute umana e il benessere.

Il documento “Cooling buildings sustainably in Europe” esplora il nesso tra l’adattamento e la mitigazione dei cambiamenti climatici e gli aspetti sanitari e di giustizia sociale del raffreddamento degli edifici europei. Si concentra in particolare sugli edifici residenziali. Si basa su un’analisi della letteratura scientifica commissionata dal l’EEA, discussioni con i membri della rete europea di informazione e osservazione in materia ambientale (Eionet), contributi di singoli esperti e informazioni provenienti da altre pubblicazioni dell’EEA.

I messaggi chiave del documento EEA

Tra il 1980 e il 2020 le ondate di caldo hanno causato 77.000-129.000 morti nei 32 paesi membri dell’EEA, pari all’86-91% delle morti causate da eventi estremi legati al clima. Gli anziani e le persone con patologie preesistenti, comprese le malattie cardiovascolari, sono tra i più vulnerabili.

Le temperature in aumento in tutta Europa, l’invecchiamento della popolazione e la crescente urbanizzazione rendono la popolazione più vulnerabile al calore. In assenza di un’azione specifica, ciò comporterà un aumento rapido e incontrollato dell’uso di sistemi di raffreddamento attivi inefficienti, come il condizionamento dell’aria, negli edifici. Ciò ha implicazioni sociali e ambientali, oltre ad aumentare il consumo di energia.

Gli europei trascorrono circa l’80-90% del loro tempo al chiuso. Gli edifici, come strutture di lunga durata, possono proteggere gli occupanti dagli impatti del calore a bassi costi energetici, se opportunamente progettati, costruiti, rinnovati e mantenuti.

Il profondo rinnovamento energetico degli involucri edilizi può migliorare la resilienza degli edifici, ridurre la quantità di energia utilizzata per il raffreddamento e ridurre le emissioni di gas serra. In tal modo, mirando anche ai gruppi vulnerabili, si ridurrebbe al minimo l’impatto dei cambiamenti climatici sulla salute, si ridurrebbero le disuguaglianze e si allevierebbe la povertà energetica estiva.

Se è necessario un raffreddamento attivo (ad es. a causa di lunghe ondate di calore e/o di problemi sanitari critici), i sistemi di raffreddamento dovrebbero essere il più possibile efficienti ed equamente accessibili da parte dei gruppi vulnerabili e di altri gruppi.

Gli elementi chiave di una strategia di raffreddamento sostenibile comprendono l’adattamento ai contesti locali, la promozione di soluzioni di raffreddamento urbano, la priorità degli investimenti nelle tecniche di raffreddamento passivo, l’uso razionale e moderato di sistemi di raffreddamento attivi, e lo sviluppo di sistemi di raffreddamento a basso consumo energetico adatti ai futuri climi più caldi.

L’attuale panorama politico dell’UE – compresa l’ondata di rinnovamento dell’UE, il pacchetto di proposte Fit for 55, la strategia dell’UE per l’adattamento al clima e la missione Adattamento al cambiamento climatico – offre opportunità chiave per garantire soluzioni di raffreddamento sostenibili, giustizia sociale e maggiore resilienza. Tenendo conto delle future esigenze climatiche e di raffreddamento, il rinnovo dell’efficienza energetica è di fondamentale importanza per controllare la futura domanda di energia estiva.

Sfide di raffrescamento

Una delle sfide che l’UE si trova ad affrontare in materia di sostenibilità è come adattare il suo patrimonio edilizio per garantire che i cittadini siano protetti dagli impatti dell’aumento delle temperature senza compromettere gli obiettivi dell’UE in materia di efficienza energetica, indipendenza energetica e neutralità climatica in modo equo e socialmente giusto.

Il raffrescamento degli edifici dell’UE: una questione di energia e gas serra

Nei 19 paesi dell’area dell’euro, la quantità di energia finale utilizzata per il raffreddamento negli edifici residenziali è triplicata tra il 2010 e il 2019. Durante l’estate 2022, la necessità di raffreddamento è diventato un problema serio in Grecia, Italia, Spagna e altri paesi a causa di lunghe e ripetute ondate di calore combinato con alti prezzi dell’energia e la guerra in Ucraina.

Tuttavia, tutti gli studi concordano sul fatto che il consumo di energia per il raffreddamento degli edifici è destinato ad aumentare e, di conseguenza, aumenterà anche la quota di energia utilizzata a tale scopo. Dell’energia totale utilizzata negli edifici, la quota di energia utilizzata per il raffreddamento, sia negli edifici residenziali che non residenziali, potrebbe essere compresa tra l’8% e il 9% nel 2050, rispetto a solo il 2% nel 2012. La domanda futura di energia per il raffreddamento aumenterà maggiormente nei paesi meridionali dell’UE. Viene stimato che, in futuro, Grecia, Italia, Portogallo e Spagna potrebbero rappresentare il 71% del consumo medio annuo totale di energia per il raffreddamento negli edifici residenziali nell’UE.

Sebbene il consumo di energia per il raffreddamento degli edifici costituisca una percentuale modesta del consumo totale di energia dell’UE, la domanda di elettricità di picco per il raffreddamento, che è quasi esclusivamente soddisfatta dall’elettricità, aumenterà in tutta Europa. Si prevede che gli aumenti maggiori si verificheranno in Francia, Italia e Spagna. Poiché l’elevata domanda di raffreddamento coincide con elevati livelli di irraggiamento solare, i sistemi di energia solare in loco, come i sistemi fotovoltaici sul tetto, potrebbero essere utilizzati per soddisfare la domanda di raffreddamento.

Il condizionamento dell’aria è attualmente la strategia di raffreddamento dominante per le aziende e gli individui che possono permetterselo, nonostante i suoi svantaggi. Il tasso di apparecchiature per la climatizzazione domestica in Europa è salito dal 14% nel 2010 a circa il 20% nel 2019 (database Odyssee). Le estati calde e le ondate di calore ricorrenti hanno accelerato la tendenza. Il mercato dei sistemi di raffreddamento attivi si sta espandendo anche con la vendita di sistemi reversibili, comprese le pompe di calore, che possono essere utilizzati sia per il riscaldamento che per il raffreddamento.

L’uso di condizionatori d’aria e pompe di calore reversibili contribuisce al cambiamento climatico in due modi. In primo luogo, la produzione di energia elettrica emette CO2, anche se il livello delle emissioni dipende dal grado di decarbonizzazione del sistema di generazione di energia elettrica. In secondo luogo, l’uso di refrigeranti emette gas serra (GHG), principalmente idrofluorocarburi (HFC), con un potenziale di riscaldamento globale che è migliaia o decine di migliaia di volte superiore a CO2. Gli HFC possono essere emessi quando si verificano perdite o quando i refrigeranti vengono smaltiti in modo improprio.

Elementi chiave per un raffrescamento sostenibile

Una strategia di raffreddamento sostenibile dovrebbe essere adattata alle condizioni locali e perseguire i seguenti quattro obiettivi complementari:

dare priorità a tutte le pratiche che riducono il fabbisogno energetico di raffreddamento negli edifici, compresi gli approcci che riducono il carico di raffreddamento, le opzioni di raffreddamento passivo e le soluzioni basate sulla natura nell’area circostante degli edifici.
definire set di soluzioni di raffreddamento ottimali a livello di edificio, combinando soluzioni passive e/ o attive e applicando opzioni comportamentali e di sensibilizzazione.
adattare le azioni al contesto locale, quali le condizioni climatiche attuali e future, i tipi di edifici, la densità urbana, i dati demografici, le condizioni ambientali (ad es. vegetazione, acqua, ecc.), la qualità della rete elettrica e le conoscenze linguistiche, ecc.
individuare i gruppi più vulnerabili che hanno bisogno di un maggiore raffreddamento dal punto di vista sanitario e garantire che beneficino di un raffreddamento sostenibile e di misure preventive.

Non esiste una soluzione unica per raggiungere questi obiettivi. Sulla base delle conoscenze e delle pratiche esistenti, nel documento EEA vengono evidenziate le seguenti priorità pratiche per il raffreddamento sostenibile:

prendere in considerazione soluzioni efficaci nell’ambiente urbano complessivo degli edifici, comprese soluzioni basate sulla natura, infrastrutture verdi (ad es. corridoi verdi, parchi e alberi nelle città, corridoi eolici) e altre opzioni tecniche, come superfici a basso assorbimento solare (i cosiddetti materiali cool e dipinti) o infrastrutture di ombra urbana;
garantire che gli edifici nuovi e rinnovati siano progettati in modo ottimale per limitare il fabbisogno di energia per il raffreddamento estivo, ad esempio utilizzando una forma e un orientamento appropriati dell’edificio, un’ombreggiatura solare attiva e passiva (compresi tetti e pareti verdi), isolamento, massa termica, progetti che consentano la ventilazione e il raffreddamento naturali (ad es. patio e atrio) e modelli di comfort appropriati come base per la progettazione ottimale di soluzioni di raffreddamento;
dare priorità alle soluzioni di raffreddamento passivo, come l’ombreggiatura estiva, la ventilazione naturale diurna e notturna, e opzioni di consumo energetico molto basso, come i ventilatori a soffitto ben progettati;
rispondere alle esigenze di raffreddamento residuo utilizzando gas a basso effetto serra (GHG), soluzioni di raffreddamento attivo ad alta efficienza energetica alimentate da energia rinnovabile (ad es. sistemi fotovoltaici in loco);
considerare la sensibilizzazione mirata, l’apprendimento comportamentale, i cambiamenti comportamentali e la giustizia climatica come parte integrante dell’approccio di raffreddamento sostenibile.
La combinazione di questi approcci riduce la necessità di adottare soluzioni di raffreddamento attivo che coinvolgano la dipendenza energetica, riducendo al contempo i costi finanziari e ambientali.